專利名稱：觸摸式智能輸水控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自動(dòng)恒溫恒壓出水調(diào)節(jié)和提供更方便的觸控式水溫調(diào)節(jié)體驗(yàn)，適用于浴室，澡堂，以及各種需要溫水的公共場(chǎng)所，特別適用于淋浴時(shí)的水溫水量控制。
背景技術(shù)：
洗澡是人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚幕顒?dòng)，特別在南方，絕大部分的人每天都最少會(huì)洗一次澡。在當(dāng)前，人們洗澡時(shí)，都需要靠感覺手動(dòng)調(diào)節(jié)適合自己的水溫和出水量。某些情況下，當(dāng)人們需要改變出水量大小時(shí)，需要再度手動(dòng)調(diào)節(jié)出水水溫。在沒有更方便的方法下，人們只能去習(xí)慣這種相對(duì)麻煩的調(diào)節(jié)方法。另外，有時(shí)候當(dāng)熱水管或冷水管內(nèi)水壓發(fā)生變化時(shí)，人們也需要重新調(diào)整水溫和水量大小。雖然目前已存在一些自動(dòng)控溫產(chǎn)品，但是這些產(chǎn)品普遍使用的是機(jī)械式恒溫閥芯，這些產(chǎn)品存在調(diào)溫速度慢，對(duì)溫度變化靈敏度低，制造難度高和成本高等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種對(duì)水溫和水壓變化靈敏度高，成本低，操作簡(jiǎn)單，全自動(dòng)的觸控式智能輸水控制器。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:本觸控式智能輸水控制器由觸摸式控制面板(或簡(jiǎn)稱為觸摸板)，顯示屏，控制單元組，步進(jìn)電機(jī)和水管組這五大基本部件為主，一組緊急開關(guān)為和備用電源輔的輸水控制器。輸水控制器的主要結(jié)構(gòu)是，控制單元組連接著觸摸式控制面板，顯示屏，步進(jìn)電機(jī)和置于水管組內(nèi)的水溫和水壓傳感器。觸摸式控制面板通過(guò)識(shí)別用戶在指定區(qū)域的觸摸動(dòng)作來(lái)發(fā)送操控指令到控制單元組，顯示屏顯示著輸水控制器的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)，通過(guò)水管組內(nèi)的傳感器的反饋數(shù)據(jù)，控制單元組發(fā)送指令到步進(jìn)電機(jī)，讓其控制水管的閥門來(lái)調(diào)節(jié)冷熱水管的輸水比例和大小。另外，此發(fā)明還帶有手動(dòng)調(diào)節(jié)開關(guān)，在停電時(shí)或自動(dòng)控制失效時(shí)可以手動(dòng)調(diào)節(jié)輸水控制器。在本發(fā)明中，所述觸摸式控制面板可以為任意類型的觸摸板，如電阻式，電容式等觸摸板；顯示屏為任意種類的顯示器；控制單元組由單片機(jī)等自動(dòng)數(shù)控芯片組成；步進(jìn)電機(jī)主要為微型步進(jìn)電機(jī)，數(shù)量可根據(jù)實(shí)際需要來(lái)確定；水管組由冷熱進(jìn)水管和溫水出水管構(gòu)成；備用電源用于在停電的時(shí)候，保證輸水控制器能繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；緊急開關(guān)的主要作用在于，在外部電源和備用電源都沒有的時(shí)候，或者輸水控制器發(fā)生內(nèi)部故障時(shí)，確保輸水控制器仍然可受用戶的控制。步進(jìn)電機(jī)通過(guò)齒輪組連接冷熱進(jìn)水管的閥門調(diào)節(jié)桿，通過(guò)監(jiān)測(cè)冷熱進(jìn)水管的水溫水壓，控制單元組將會(huì)計(jì)算達(dá)到目標(biāo)溫度所需的冷熱水比例，然后發(fā)送指令給步進(jìn)電機(jī)，讓其通過(guò)齒輪組來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)閥門調(diào)節(jié)桿以控制冷熱水進(jìn)水比例。本觸控式智能輸水控制器的工作原理是:當(dāng)用戶通過(guò)觸摸式控制面板開啟輸水控制器并設(shè)定好需要的溫度時(shí)，控制單元組通過(guò)冷熱水管內(nèi)的傳感器得到冷熱水管內(nèi)的水溫和水壓數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算得出達(dá)到設(shè)定溫度的溫水所需的冷熱水比例，然后發(fā)送指令到步進(jìn)電機(jī)，讓其調(diào)節(jié)冷熱水管的閥門。在溫水出水管內(nèi)可以選擇性的放置一個(gè)溫度傳感器，以監(jiān)控溫水溫度是否達(dá)到目標(biāo)溫度。本發(fā)明的有點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造難度低，成本低，使用傳感器監(jiān)控水溫和水壓，使得本輸水控制器對(duì)水溫和水壓的變化靈敏度高和反應(yīng)快，從而最大限度地降低溫水的溫度波動(dòng)。


圖1為本發(fā)明的完整正面配置2為本發(fā)明的正面外觀3為本發(fā)明的背面最底層配置4為本發(fā)明的背面外觀5為本發(fā)明的詳細(xì)電子與機(jī)械之間的互動(dòng)6為本發(fā)明的水管組與齒輪組的側(cè)面解剖7為本發(fā)明的水管組與齒輪組的正面解剖8為本發(fā)明的另一種觸摸操控方式的正面外觀圖
具體實(shí)施例方式如圖1所示:本觸控式智能輸水控制器的正面有外殼(I)、指示燈(2)、顯示屏
(3)、水量控制區(qū)(4)、水溫控制區(qū)(5)、輸水控制器開關(guān)區(qū)(6和7)、備用電池保護(hù)蓋(8)和緊急開關(guān)把手(9和10)。水量控制區(qū)(4)與輸水控制器開關(guān)(6)在同一觸摸板上(圖3的12)，水溫控制區(qū)(5)和輸水控制器開關(guān)(7)在另外一塊觸摸板上(圖3的13)。若要開啟或關(guān)閉輸水控制器，只需同時(shí)觸碰兩個(gè)輸水控制器開關(guān)區(qū)(6和7)即可完成。如需設(shè)定出水溫度，只需用手指在水溫控制區(qū)(5)內(nèi)滑動(dòng)，設(shè)定出水量則在水量控制區(qū)(4)內(nèi)滑動(dòng)。當(dāng)需要使用緊急開關(guān)來(lái)控制輸水控制器時(shí)，只需要把緊急開關(guān)把手(9和10)翹起后按下旋轉(zhuǎn)即可。如圖1所示:在本發(fā)明中，指示燈(2)為發(fā)光二極管；顯示屏(3)為液晶面板或數(shù)字面板。用同時(shí)觸碰兩個(gè)輸水控制器開關(guān)區(qū)出和7)的方法來(lái)啟動(dòng)或關(guān)閉輸水控制器，即可以減少誤觸的幾率，也省去了安裝獨(dú)立開關(guān)的麻煩。如圖2所示:本發(fā)明的正面下方裝有一塊可拆卸外殼(1-1)，用于保護(hù)和隱藏緊急開關(guān)和備用電源，同時(shí)也提升了本發(fā)明的美觀程度。如圖3所示:本發(fā)明的背面的最底層有觸摸板(12和13)、連接緊急開關(guān)把手(9和10)與齒輪(圖6的38)的連接軸(15和16)、控制單元組(11)、指示燈(2)和備用電池
(14)?？刂茊卧M(11)由單片機(jī)等自動(dòng)數(shù)控芯片組成，被密封于保護(hù)殼內(nèi)以防被水汽侵蝕；觸摸板(12和13)也有相應(yīng)的防潮保護(hù)。如圖4所示:本發(fā)明的背面，觸摸板(12和13)的上方是一個(gè)裝有水管組、齒輪組和步進(jìn)電機(jī)的保護(hù)盒(17)。盒子(17)上有3個(gè)接口，冷水進(jìn)水口(19)、熱水進(jìn)水口(20)和溫水出水口(21)，它們被用于與外部水管相接。如圖5所示:本觸控式智能輸水控制器的冷水進(jìn)水口(19)、熱水進(jìn)水口(20)都裝有溫度傳感器(23和25)和水壓傳感器(24和26)，溫水出水口(21)內(nèi)裝有溫度傳感器(27)。冷水進(jìn)水口(19)、熱水進(jìn)水口(20)的閥門通過(guò)各自的齒輪組連接著相對(duì)應(yīng)的步進(jìn)電機(jī)(28和22)。前面所述的溫度傳感器，水壓傳感器和步進(jìn)電機(jī)全都連接著控制單元組。如圖5所示:當(dāng)本發(fā)明運(yùn)行時(shí)，冷水進(jìn)水口(19)、熱水進(jìn)水口(20)里的溫度傳感器(23和25)和水壓傳感器(24和26)把冷水管和熱水管里的水溫水壓數(shù)據(jù)發(fā)送到控制單元組(11)，控制單元組(11)通過(guò)分析水溫和水壓的數(shù)據(jù)，計(jì)算得出配兌指定溫度的溫水所需要的冷熱水比例，然后發(fā)送指令到步進(jìn)電機(jī)((28和22)，讓其通過(guò)控制閥門來(lái)調(diào)節(jié)冷熱水的進(jìn)水比例。當(dāng)冷熱水在T型管混水區(qū)(18)內(nèi)混合后，并在流出溫水出水口(21)前，裝在溫水出水管(31)內(nèi)溫度傳感器(27)會(huì)監(jiān)測(cè)溫水的水溫是否達(dá)到目標(biāo)溫度，若水溫不達(dá)標(biāo)，控制單元組(11)將會(huì)通過(guò)修正來(lái)微調(diào)冷熱水的進(jìn)水比例，以保證溫水的溫度達(dá)標(biāo)。如圖6所示:本發(fā)明的冷水管和熱水管的閥門(32)通過(guò)閥門調(diào)節(jié)桿(36)與變速齒輪(34)連接著，并確保閥門(32)能夠隨著變速齒輪(34)轉(zhuǎn)動(dòng)。步進(jìn)電機(jī)(28)通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)裝在自身的轉(zhuǎn)軸的小齒輪(35)來(lái)帶動(dòng)變速齒輪(34)轉(zhuǎn)動(dòng)以達(dá)到控制進(jìn)水口閥門(32)的目的。當(dāng)需要手動(dòng)控制閥門(32)時(shí)，通過(guò)推動(dòng)連接軸(15)讓緊急開關(guān)齒輪(38)與變速齒輪(34)的小齒輪相互接觸即可。如圖7所示:從本發(fā)明的水管組的正面看，冷水進(jìn)水管(33)和熱水進(jìn)水管(37)有著完全一樣的配置，都是各自進(jìn)水口處帶有閥門，它們各自的閥門由它們相應(yīng)的步進(jìn)電機(jī)(22或28)控制著。如圖8所示:本觸控式智能輸水控制器的操作方式也可以是直線滑動(dòng)。用戶可左右滑動(dòng)溫度控制區(qū)(29)來(lái)控制出水溫度，或者左右滑動(dòng)水量控制區(qū)(30)來(lái)控制出水量的大小。
權(quán)利要求
1.一種觸摸式智能輸水控制器，其特征是由觸摸式控制面板(或簡(jiǎn)稱為觸摸板)，顯示屏(3)，控制單元組(11)，步進(jìn)電機(jī)(22和28)和水管組(18和31)這五大基本部件為主，一組緊急開關(guān)(9和10)和備用電源(14)為輔的輸水控制器，輸水控制器的主要結(jié)構(gòu)是，控制單元組(11)連接著觸摸式控制面板(12和13)，顯示屏(3)，步進(jìn)電機(jī)(22和28)和置于水管組(18和31)內(nèi)的水溫傳感器(23，25和27)和水壓傳感器(24和26)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸式智能輸水控制器，其特征在于控制器的開啟和關(guān)閉，以及水溫和水量的設(shè)置都使用觸摸板(12和13)進(jìn)行操作，開啟和關(guān)閉輸水控制器需要同時(shí)觸摸多個(gè)點(diǎn)(6和7)以防止誤觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸式智能輸水控制器，其特征在于使用控制器調(diào)節(jié)水溫和水量只需要手指在觸摸屏上的指定的區(qū)域(4，5，29和30)滑動(dòng)即可。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸式智能輸水控制器，其特征在于控制器帶有顯示屏(3)可以顯示冷水、熱水以及輸出溫水的溫度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸式智能輸水控制器，其特征在于控制器帶有備用電源(14)和緊急開關(guān)(9和10)雙重保險(xiǎn)，以保證輸水控制器在完全失去電源支持的時(shí)候都可以受到控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸式智能輸水控制器，其特征在于控制器的冷水進(jìn)水口(19)和熱水進(jìn)水口(20)都裝有溫度傳感器(23和25)和水壓傳感器(24和26)，使得輸水控制器可以不間斷地監(jiān)控冷熱水的水溫與水壓的變化，當(dāng)冷熱水的水溫或水壓發(fā)生變化時(shí)，輸水控制器能夠通過(guò)步進(jìn)電機(jī)(22和28)迅速地調(diào)整閥門，讓溫水的水溫和水壓度保持穩(wěn)定。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸式智能輸水控制器，其特征在于控制器的溫水管(31)內(nèi)裝有溫度傳感器(27)，用于監(jiān)測(cè)實(shí)際的溫水水溫，當(dāng)發(fā)現(xiàn)實(shí)際水溫與計(jì)算的水溫有過(guò)大的偏差時(shí)，控制單元組(11)將修正冷熱水比例，使實(shí)際的溫水水溫達(dá)到要求。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種觸控式智能輸水控制器，特征是使用者只需通過(guò)觸摸來(lái)設(shè)定自己需要的水溫與水量，控制單元組通過(guò)傳感器收集冷水管、熱水管內(nèi)的數(shù)據(jù)，并加以分析和計(jì)算出配兌指定溫度的溫水所需要的冷熱水比例，然后發(fā)送指令給步進(jìn)電機(jī)，讓其控制冷水進(jìn)水口、熱水進(jìn)水口的閥門來(lái)達(dá)到配兌溫水的目的。輸水控制器的主要結(jié)構(gòu)是控制單元組連接著觸摸板、溫度傳感器、水壓傳感器、顯示屏、備用電源和步進(jìn)電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)用于控制冷熱水閥門。其特點(diǎn)是用電氣自動(dòng)化控制代替了傳統(tǒng)的手動(dòng)控制水龍頭或花灑的水溫和水量，省去了手動(dòng)調(diào)溫的麻煩，操控簡(jiǎn)單，控制方式新穎，對(duì)冷熱水的水溫水壓變化反應(yīng)靈敏，控溫精確，節(jié)省空間。
文檔編號(hào)F16K31/05GK103195966SQ20121000328
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2012年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月5日
發(fā)明者鄭穎輝, 謝昊 申請(qǐng)人:鄭穎輝, 謝昊